Земные микробы могут выживать в скрытых полостях на Луне

Фото из открытых источников

Исследование НАСА показало, что в затененных областях вблизи южного полюса Луны достаточно холодно, чтобы микробы, переносимые человеком, могли оставаться живыми в течение недели. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.

Каждый раз, когда человек делает шаг по Луне, он оставляет после себя не только отпечаток ботинка. Человеческая кожа постоянно выделяет бактерии, и ботинок скафандра может вдавливать некоторые из этих микробов непосредственно в лунную пыль.

Новое исследование выявило затененные участки вблизи южного полюса Луны, которые остаются достаточно холодными и темными, чтобы некоторые из этих микробов могли сохраняться живыми по меньшей мере в течение недели.

Даже исследователи, создавшие модели, были удивлены результатами. Они раскрасили карты выживаемости по видам: фиолетовым цветом для одного микроба, красным для другого и синим для третьего. Получившийся узор больше напоминал не безжизненный лунный пейзаж, а брызги краски.

«Вот вам и утверждение „на Луне ничего не выживет“», — сказал Стефано Бертоне, планетолог из Университета Мэриленда, проводивший исследование во время работы в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.

Марс вызывает аналогичные опасения. Следующие крупные пилотируемые миссии НАСА направлены именно туда, и любые поиски внеземной жизни столкнутся с аналогичным риском загрязнения.

«Нам необходимо понять, что существовало там до нас, потому что, когда мы отправимся на Марс в поисках признаков жизни за пределами нашей планеты, мы захотим убедиться, что это не то, что мы привезли с собой», — сказал руководитель исследования Прабал Саксена из Центра Годдарда НАСА.

Люди никогда не путешествуют в одиночку. На участке кожи размером с ноготь мизинца может находиться миллион бактерий, и каждый человек постоянно сбрасывает клетки, даже не замечая этого. Даже при строгой очистке перед запуском, один-единственный отпечаток ботинка на Луне может оставить после себя сотни миллионов живых бактерий.

Это создает проблему для ученых, пытающихся изучить естественный химический состав Луны. Если микробы, оставленные астронавтами, попадут в лунный грунт, отличить древний лунный материал от недавнего загрязнения, вызванного деятельностью человека, станет гораздо сложнее. В будущем экипажи, занимающиеся поисками древней жизни на Марсе, столкнутся с той же проблемой.

Вблизи полюсов Луны Солнце никогда не поднимается высоко в небо. Ось Луны почти не наклонена, поэтому Солнце всегда остается низко над горизонтом на полюсах. Оно никогда не поднимается так высоко, как на экваторе.

Из-за небольшого угла наклона даже небольшой гребень или валун могут отбрасывать тень на землю рядом с ним. Некоторые из этих теней никогда не двигаются, потому что солнце не поднимается достаточно высоко, чтобы перекрыть затеняющие его предметы. В результате ландшафт усеян участками, которые остаются очень холодными и темными круглый год. Эти полости могут сохранять погребенный лед и блокировать большую часть радиации, которая в противном случае убила бы микроб в течение нескольких часов.

Чтобы определить, насколько широка эта защита, команда нанесла на карту три региона вблизи южного полюса Луны. Все три являются потенциальными местами посадки для миссии НАСА «Артемида III»: Нобиле-Рим, Континтинг-Ридж и Де Герлаш-Рим. Исследователи объединили данные о высоте и температуре, полученные с помощью лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА, с методом, отслеживающим отражение солнечного света от рельефа местности до достижения поверхности Земли.

«Учет неровностей и кратеров был ключевым моментом этого исследования», — сказал Бертоне. «Вопрос заключался в том, насколько хорошо рельеф поверхности Луны может защитить некоторые участки от ультрафиолетового излучения, и достаточно ли этого для выживания каких-либо из изучаемых нами организмов?»

Команда отобрала пять микроорганизмов, обычно встречающихся на коже человека или внутри космических аппаратов: бактерии Bacillus и Staphylococcus, устойчивую к радиации бактерию Deinococcus, а также грибы Aspergillus и Fusarium .

Геомикробиологи из Космического центра им. Джонсона НАСА использовали результаты более ранних лабораторных исследований поверхностей космических аппаратов, чтобы установить пределы воздействия тепла и радиации, которые может выдержать каждый микроорганизм.

Размеры потенциально пригодных для выживания участков кратеров сильно различались: от днищ размером с небольшой город до участков размером не больше отпечатка ботинка.

Грибок Aspergillus, который также произрастает во влажных углах зданий на Земле, оказался самым устойчивым из пяти исследованных микроорганизмов. Он способен выживать на 15–30 процентах поверхности земли, получающей солнечный свет во время лунной зимы. Это делает его единственным микробом в исследовании, способным выдерживать прямой солнечный свет и оставаться живым. Кроме того, он мог просуществовать не менее семи дней на территории, составляющей примерно 3% от общей площади, нанесенной на карту во всех трех регионах.

На самых темных участках хребта Де Герлаш был получен еще более поразительный результат. Исследователи также учли там рассеянный свет, то есть солнечный свет, отраженный от близлежащих склонов, а не падающий непосредственно от солнца. После того как команда добавила к моделям непрямой свет, все пять микробов потенциально смогли бы выжить где-нибудь в постоянно затененной местности.

Всё это не означает, что на Луне растёт скрытая колония земных микробов. Микробы, смоделированные в этом исследовании, оставались бы в спящем состоянии, сохраняя жизнеспособность без размножения, подобно семени, пережидающему засуху.

Для роста микроорганизмов необходима жидкая вода, но на Луне нет атмосферы и постоянного тепла, которые могли бы поддерживать воду в жидком состоянии на её поверхности. Это спящее состояние по-прежнему имеет значение, поскольку оно может осложнить изучение естественной истории Луны.

«Существует потенциальная опасность значительного загрязнения лунного ландшафта человеком и, неизбежно, научных исследований, которые мы там проводим», — сказал Бертоне.

Одной спящей клетке внутри постоянно затененного кратера не нужно размножаться, чтобы загрязнить образец, доставленный на Землю для исследования.

В дальнейшем команда планирует усовершенствовать свои модели, восстанавливая детальные особенности рельефа непосредственно из теней на обычных фотографиях, а не полагаясь только на показания высоты. Исследователи также хотят протестировать больше микроорганизмов, обнаруженных на космических аппаратах, в условиях Луны, поскольку в данном исследовании рассматривались только пять видов.

Учёные пока не знают, сколько из постоянно затенённых областей Луны похожи на три участка, смоделированных в этом исследовании. Однако авторы исследования видят ещё одно потенциальное применение этой затенённой поверхности. Это могло бы стать местом для проверки истинных пределов выживания микробной жизни в условиях, которые ни одна лаборатория на Земле не может полностью воспроизвести.